[发明专利]超结肖特基PIN二极管

权利要求书

1.一种半导体芯片，具有：

- n⁺型掺杂的衬底（10），在所述n⁺型掺杂的衬底（10）上存在n型掺杂的外延层（20），所述n型掺杂的外延层（20）具有在所述外延层中引入的、以p型掺杂的半导体材料填充的沟槽（30），所述沟槽在其上侧分别具有高度p型掺杂的区域（40），使得存在具有第一宽度（Wn）的n型掺杂的区域与具有第二宽度（Wp）的p型掺杂的区域的交替布置，

- 在所述半导体芯片的前侧设置的第一金属层（50），所述第一金属层与所述n型掺杂的外延层（20）形成肖特基接触部并且与所述高度p型掺杂的区域（40）形成欧姆接触部，并且用作阳极电极，

- 在所述半导体芯片的背侧设置的第二金属层（60），所述第二金属层是欧姆接触部并且用作阴极电极，其中

- 在n型掺杂的区域和相邻的p型掺杂的区域之间分别设置有介电层（70），

其特征在于，

- 存在肖特基二极管与PiN二极管的组合，所述肖特基二极管与PiN二极管彼此电隔离并且一起形成超结结构，使得在施加截止电压的情况下所述n型掺杂的区域和所述p型掺杂的区域的所有掺杂原子被电离，其中在导通方向上在PiN二极管中出现高注入，在所述高注入的情况下所注入的少数载流子超出所述p型掺杂的区域的掺杂浓度。

2.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，所述以p型掺杂的半导体材料填充的沟槽（30）在其下侧分别与所述n⁺型掺杂的衬底（10）接触。

3.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，所述以p型掺杂的半导体材料填充的沟槽（30）的下侧分别具有相对于所述n⁺型衬底（10）的距离（DS）。

4.根据以上权利要求1至3之一所述的半导体芯片，其特征在于，所述n型掺杂的外延层（20）和所述p型掺杂的沟槽（30）的宽度和掺杂是如此选择的，使得在存在最大截止电压的情况下所述n型掺杂的外延层（20）和所述p型掺杂的沟槽（30）完全耗尽。

5.根据以上权利要求1至3之一所述的半导体芯片，其特征在于，所述介电层（70）是二氧化硅层。

6.根据以上权利要求1至3之一所述的半导体芯片，其特征在于，所述n型掺杂的区域）的第一宽度（Wn）和所述p型掺杂的区域的第二宽度（Wp）位于1μm和4μm之间的范围中，所述n型掺杂的区域和所述p型掺杂的区域的深度位于30μm和80μm之间，并且所述介电层（70）的宽度位于10nm和100nm之间的范围中。

7.根据以上权利要求1至3之一所述的半导体芯片，其特征在于，所述p型掺杂的沟槽（30）以条形布置或以岛的形式布置。

8.根据以上权利要求1至3之一所述的半导体芯片，其特征在于，所述p型掺杂的沟槽（30）被蚀刻到所述n型掺杂的外延层（20）中。

9.根据以上权利要求1至3之一所述的半导体芯片，其特征在于，所述半导体芯片实现在压入二极管壳体中。

10.根据以上权利要求1至3之一所述的半导体芯片，其特征在于，所述半导体芯片是机动车发电机的整流器的组成部分。